NVIDIA GeForce GT 500M, du nouveau en GPU mobile ?

Alors que NVIDIA annonçait début novembre dernier un Fermi enfin optimisé avec sa GeForce GTX 580, les versions mobiles des GeForce 500 suivaient logiquement en début d'année. La firme au caméléon présentait alors au CES ses nouvelles références, emboîtant le pas à AMD et ses Mobility Radeon HD 6000.

Les GeForce GT 520M, GT 525M, GT 540M, GTX 550M et GTX 555M venaient donc remplacer les puces de la série 400M, suivies quelques semaines après d'une GeForce GTX 560M qui constitue l'offre haut de gamme de la firme au caméléon. Quelles évolutions sont présentes dans cette nouvelle série de GPU mobiles ? Comment se situent ces puces par rapport à la génération précédente ou face à l'offre desktop ? Réponses dans les lignes qui suivent !

Marketing, quand tu nous tiens...

Disons-le d'emblée, cette série de GeForce 500M n'apporte quasiment pas d'évolution par rapport à la génération précédente. C'est tout sauf une surprise, d'une part parce que le marketing semble avoir pris une part définitivement très importante chez les deux constructeurs de cartes graphiques que sont NVIDIA et AMD, mais également parce que l'arrivée de cette nouvelle série arrive seulement 4 mois après l'annonce des GeForce 400M.

Ainsi, la finesse de gravure à 40 nm, la compatibilité DirectX 11 ou encore la généralisation de la technologie Optimus étaient déjà de la partie sur les GeForce 400M. Rien de nouveau donc, si ce n'est l'adoption pour toutes les puces de la gamme de l'HDMI 1.4a, alors que pour rappel, les GTX 460M, 470M et 480M étaient pourvus d'une connectique HDMI en version 1.3b.

Enfin, et comme c'était le cas sur la série 400M, les GeForce 500M d'entrée de gamme (GT 520M et GT 525M) ne seront pas compatibles avec les technologies maison de NVIDIA 3DTV Play et 3D Vision, la faute à une puissance insuffisante.

Des montées en fréquence, et puis c'est tout !

Finalement, qu'est-ce qui différencie cette série 500M de la précédente ? Premièrement, une légère augmentation des fréquences de fonctionnement, que ce soit pour les cœurs CUDA ou pour la mémoire. L'exemple le plus significatif est probablement celui du GT 525M. En effet, ses caractéristiques sont strictement identiques au GT 425M (nombre de cœurs CUDA, quantité de mémoire, bus mémoire) exceptées les fréquences des cœurs CUDA ou celle de la mémoire vive, qui passent respectivement de 560 à 600 MHz et de 800 à 900 MHz, dans le cadre d'une utilisation -probable- de DDR3.


Des fréquences qui peuvent parfois changer au gré des demandes des constructeurs. Ainsi, le GeForce GT 520M présent dans notre MSI CX640 ne respecte pas les spécifications ci-dessus : l'horloge graphique est de 600 MHz contre les 740 indiqués dans ce tableau, alors que la mémoire (de type DDR3) bénéficie quant à elle d'un ajustement à la hausse (900 MHz au lieu des 800 préconisés par NVIDIA). Autant dire que selon les cas, il se pourrait que cette nouvelle famille de GeForce n'apporte rien ! Surtout lorsque NVIDIA choisit de réduire le bus mémoire de 128 à 64 bits sur le GT 520M... ce qui n'est pas non plus le cas de notre modèle en test ! De quoi embrouiller le plus volontaire d'entre nous.

Côté architecture, on est loin des nouveautés du GTX 580 destiné aux PC de bureau. En effet, si cette dernière apportait une version finalisée de Fermi en inaugurant les architectures GF 11x, il n'est en pour l'instant rien en ce qui concerne les versions mobiles de GeForce 500. Ainsi, les puces graphiques de cette famille sont basées sur le GF108, une déclinaison de Fermi déjà utilisée sur les GeForce GT 415M, 420M, 425M et 435M. Seule la future GeForce GTX 560M, qui sera annoncée au Computex, sera basée sur la récente évolution de Fermi, avec l'architecture GF 116.


La seule nouveauté (avec l'adoption de l'HDMI 1.4a pour toutes les puces) réside finalement dans une énième liberté laissée aux constructeurs de PC portables, qui pourront opter pour de la mémoire de type DDR3 ou GDDR5. Dans ce dernier cas, la bande passante se trouve doublée, offrant des performances bien meilleures. Malheureusement, étant donné les coûts engendrés par le choix d'une mémoire de type GDDR5, il y a fort à parier que les puces d'entrée ou de milieu de gamme ne seront jamais équipées de mémoire GDDR5, qui sera réservée aux PC gamers. Sur le site de NVIDIA, seul le GT 555M présente d'ailleurs ce type de mémoire...Afin de voir ce que vaut cette nouvelle gamme de GPU mobiles, nous allons comparer diverses puces entre elles. Ces dernières sont présentes dans 4 ordinateurs portables, dont les configurations sont parfois identiques (au GPU près), parfois proches. Voici donc les PC retenus.

MSI CX640

Ce tout récent modèle 15,6 pouces signé MSI est équipé de la dernière plate-forme Huron River et de l'architecture Sandy Bridge. Il adopte une configuration qui s'articule autour d'un CPU double cœur Intel Core i5-2410M cadencé à 2,3 GHz (et 2,9 GHz lorsque le mode Turbo est actif) épaulé par 4 Go de mémoire DDR3, et d'un GPU dédié NVIDIA GeForce GT 520M. Ce dernier est épaulé quant à lui par 1 Go de mémoire dédiée et dispose d'un bus mémoire 128 bits, contrairement aux spécifications données par NVIDIA. Le stockage est assuré par un disque dur de 500 Go fonctionnant à 5 400 tours par minutes.

Côté équipement, on trouve un graveur de DVD et un module Wi-Fi 802.11n, tandis que la connectique comprend un lecteur de carte SDXC, une sortie HDMI, deux ports USB 3.0, deux autres USB 2.0, un port Ethernet et une sortie casque/entrée micro. Ce portable est actuellement disponible et vendu contre 650 euros environ.

Sony VAIO VPC-CA1S1

Proposé en cinq tons, dont le magnifique modèle rose passé entre nos mains, ce portable Sony est lui aussi de toute dernière génération. Sous ses 14 pouces, il embarque en effet un Core i5-2410M, identique à celui du portable MSi décrit juste au-dessus. L'affichage est assuré par un AMD Radeon HD 6470M, concurrent direct du GeForce GT 520M en entrée de gamme.

Une puce qui est pourvue de 512 Mo de DDR3, contre 1 024 pour le GT 520 du portable MSI. Malgré son appellation en 6xxx, cette puce se base sur la même architecture que les Radeon HD 5000M. On trouve en son sein 160 processeurs de flux cadencés à 800 MHz dans le portable Sony (la référence d'AMD indiquant 700 ou 750 MHz, par ailleurs), soit 400 MHz de moins que ceux présent sur le GT 520M du portable MSI. La mémoire fonctionne à la fréquence de 900 MHz (contre 800 MHz sur le site d'AMD). Le bus mémoire étant limité à 64 bits, la bande passante totale est restreinte à 14,4 GB/s, contre 28,8 pour la GeForce GT 520M de NVIDIA. Compatible DirectX 11, Shader 5.0 et OpenGL 4.1, cette puce supporte également l'HDMI 1.4.

On trouve également dans ce Vaio 4 Go de mémoire vive DDR3, tandis que le stockage sera à la charge d'un disque dur de 320 Go effectuant 5 400 rotations par minute. Lecteur de cartes mémoire, webcam, graveur de DVD et Wi-Fi 802.11n et Bluetooth 2.1 sont aussi de la partie, alors la connectique comprend 3 ports USB 2.0, un quatrième à la norme USB 3.0, un port Ethernet gigabit, une sortie HDMI et une autre au format VGA et les traditionnelles sortie audio et entrée micro. Equipé de Windows 7 Edition Familiale en 64 bits, ce portable est commercialisé à partir de 850 euros.

Packard Bell TX86

Référence plutôt ancienne (nous le testions dans notre comparatif de portables à la rentrée 2010), cet EasyNote TX86 modifié par Packarb Bell se pose en bon sparring partner pour nos configurations plus récentes. Il est équipé d'un Core i5 540M fonctionnant à 2,53 GHz (et 3,06 GHz si le mode Turbo est actif), un processeur d'ancienne génération qui devrait toutefois assumer relativement bien la comparaison avec le Core i5-2410M des modèles MSI et Sony.

Il est par ailleurs équipé de 4 Go de mémoire vive alors que l'affichage sera assuré par un GeForce GT 330M. Cette puce, deux générations plus anciennes que les GeForce GT 520M et GT 540M qui nous intéressent aujourd'hui, est de classe DirectX 10.1 et se trouve équipée de 48 cœurs CUDA fonctionnant à 575 MHz, alors que les 1 024 Mo de mémoire vive DDR3 qu'elle embarque sont quant à eux cadencés à la fréquence de 790 MHz. Sur le papier, cette GT 330M s'approche donc très près du GT 520M présent au sein du portable MSI, exception faite de DirectX 11. Nous verrons ce qu'il en est au niveau des performances.

Acer 5750G

Afin de présenter au mieux la nouvelle gamme de GPU mobiles de NVIDIA, nous avons également décidé d'inclure dans ce comparatif un portable équipé d'un GeForce GT 540M. Cette puce constitue le milieu de gamme du caméléon et contrairement à la GT 520M, elle est compatible avec 3D Vision ou 3DTV Play. Pour l'accompagner, Acer a choisi un Core i7-2630QM, un processeur Sandy Bridge quadri-cœurs fonctionnant entre 2 GHz et 2,9 GHz, lorsque le mode Turbo agit. Enfin, ce sont 4 Go de mémoire vive qui épaulent cette configuration.

Des composants bien plus puissants donc que ceux présents dans nos trois autres portables en test et qui limitent la comparaison. Il n'empêche qu'à 800 euros, cet Aspire 5750G reste moins onéreux que le Sony VAIO VPC-CA1S1. La comparaison n'est donc pas si inintéressante...Armés des derniers drivers NVIDIA et AMD, nous avons cherché à mesurer les performances de nos quatre puces graphiques. Évidemment, la comparaison n'existe qu'à configuration égale par ailleurs. C'est pourquoi le score du couple Core i7-2630QM / GeForce GT 540M, présent dans l'Acer 5750G, est donné à titre indicatif. En revanche, il sera tout à fait possible de mettre face à face le GeForce GT 520M (MSI CX640) et le Radeon HD 6470M (Sony Vaio VPC-CA1S1), puisque tous deux sont associés au même processeur, le Core i5-2410M. Un processeur pas si éloigné que ça du Core i5 540M qui anime notre Packard Bell TX86 : nous pourrons donc également mêler sans trop d'approximation notre GeForce GT 330M à cette bagarre.

3DMark Vantage - GPU Test

On commence par un bon vieux test synthétique et l'inusable 3DMark Vantage, ici exécuté en deux résolutions différentes : 1 366 par 768 pixels, et 1 400 par 900 pixels, soient les deux définitions les plus utilisées sur les portables 15,6 pouces et 17,3 pouces, respectivement.


Sur ce test, le GT 540M domine assez largement, probablement aidée en cela par le Core i7-2630QM qui l'accompagne. A processeurs à peu près équivalents, le GT 330M s'en sort mieux que notre GT 520M boostée par MSI, avec des performances supérieures d'un tiers, ce qui constitue un fossé important. Le Radeon HD 6470M ferme la marche.

Call of Duty 4 : Modern Warfare - Patch 1.7

Grâce à une séquence de démonstration enregistrée par nos soins, nous pouvons mesurer les performances de nos quatre GPU sur COD4 : Modern Warfare. Là aussi, nous effectuons les mesures sur les deux définitions évoquées plus haut.


Sous Call of Duty 4, le GT 330M est bien plus proche du GT 540M que du GT 520M, qui se voit même voler la troisième place par un Radeon HD 6470M qui reprend de la couleur. Le GF 108, se lequel est basé les deux nouvelles puces NVIDIA, montre ses limites en termes de performances face au vieillissant GT 200.

Mafia II

A l'aide du test de performance fourni dans le jeu, il est possible de voir ce que donnent nos quatre puces graphiques sur le jeu Mafia II. Une fois de plus, les tests ont lieu en 1 366 x 768 et en 1 440 x 900. La synchronisation verticale ainsi que PhysX étaient désactivés, les réglages placés sur « Elevé ».


Même constat sous Mafia II, ou le GT 540M est à la lutte avec le GT 330M alors que le GT 520M à la sauce MSI se bat avec le HD6470M d'AMD. Nul doute que sans le bus mémoire128 bits choisi par MSI (au lieu des 64 bits de la puce de référence), le GT 520M serait bon dernier. Notez qu'à ce niveau de détails, seuls les GT 330M et GT 540M permettent une expérience de jeu convenable, et seulement en 1 366 x 768.

F1 2010

F1 2010 est lui aussi équipé d'un test de performance intégré. Nous l'avons donc appliqué à nos puces en test, toujours sur 768, puis 900 lignes. Les détails étaient, selon les réglages du jeu, en mode « Elevé » tandis que PhysX et la synchronisation verticale étaient inopérantes.


Sur ce jeu, le GT 540M semble être à son avantage et surpasser assez largement la GT 330M, notamment en faible définition... là où le processeur intervient le plus ! Le Core i7-2630QM n'est probablement pas étranger à cette performance. En revanche, le GT 520M montre ses limites, que ce soit face au GT 330M pourtant doté de caractéristiques proches, ou que ce soit face au Radeon HD 6470M, à un moindre niveau. Ces deux dernières puces manquent par ailleurs d'un peu de puissance pour faire tourner ce jeu dans de bonnes conditions à ce niveau de détails.

Batman Arkham Asylum

En attendant le nouvel opus de cette réussite du jeu vidéo, nous utilisons le test de performance fourni avec Batman Arkham Asylum. Une dernière fois, nous utilisons les définitions 1 366 par 768 pixels et 1 440 par 900 pixels. PhysX et la synchronisation verticale sont désactivés, le niveau de détails est réglé sur « Elevé ».


Pour ce dernier test, le GT 540M est légèrement dépassé par le GT 330M, alors que les GT 520M et Radeon HD 6470M font quasiment jeu égal. Quoi qu'il en soit, toutes ces puces permettent de jouer sans problème à Batman Arkham Asylum avec un niveau de détails élevé, même lorsque le nombre de pixels augmente.

Un changement de nom qui ne se justifie pas ?

Que dire de cette série GeForce GT 500M ? Tout d'abord, que les innovations sont très peu nombreuses, voire inexistantes, par rapport à la série de GT 400M. La seule généralisation de l'HDMI 1.4a ne justifie absolument pas à notre sens un changement de nom. Car pour le reste, rien n'a changé, de l'architecture des puces à l'incompatibilité des cartes d'entrée de gamme avec les technologies maison que sont 3DTV Play et 3D Vision. Pas étonnant, quatre mois seulement après l'arrivée des 400M !

Et si NVIDIA tente de justifier sa série 500M par une augmentation des fréquences des cœurs CUDA ou de la mémoire, ces efforts sont très faibles. Les cœurs CUDA du GT 525M fonctionnent à... 40 MHz de plus que ceux du GT 425M, la mémoire gagnant quant à elle 100 MHz. Quant au GT 520M, s'il gagne 240 MHz (soit quasiment 50%) au niveau de la fréquence d'horloge des cœurs CUDA, son bus mémoire est divisé par deux ! Enfin, sur le papier...

De la liberté laissée aux constructeurs de portables

En effet, la liberté laissée aux constructeurs de PC portables en matière d'intégration induit une certaine incertitude quant au matériel effectivement présent au sein d'un modèle. Certes, la firme au caméléon nous répondrait sûrement que la pression des OEM est importante, et qu'elle est contrainte de s'adapter à leurs exigences. Il n'empêche que dans les faits, l'utilisateur final ne peut pas s'y retrouver.

Exemple avec le GT 520M présent dans notre MSI CX640 de test. Cette dernière n'est pas cadencée à 740 MHz comme NVIDIA le préconise, mais à 600 MHz. Quant à son bus mémoire, il est bien de 128 bits, contre les 64 affichés sur le site de NVIDIA. Résultat : on se retrouve avec un GT 415M très légèrement overclocké... Et en plus des fréquences, de la largeur du bus mémoire ou encore de la quantité de mémoire, les constructeurs peuvent maintenant choisir le type de mémoire (DDR3 ou GDDR5) pour toutes les puces de la série 500M. Un choix qui finalement n'en est pas un, tant la GDDR5 sera sans nul doute limitée aux puces haut de gamme. Un imbroglio qui n'aide vraiment pas à la clarté et qui tend à perdre un consommateur déjà inondé de références...

Que valent les GT 520M et 540M ?

Et c'est d'autant plus dommage qu'une puce comme le GT 540M est un bon produit, bien calé dans le milieu de gamme, et qui permet à la fois de jouer tout en bénéficiant des fonctions propres aux puces NVIDIA, Optimus, 3DTV Play et 3D Vision en tête. Certes, nous aurions attendu un peu plus de puissance brute de la part de cette puce, mais cette puce, qui est amenée à remplacer les GT 330M et GT 425M dans les PC de milieu de gamme, contentera un nombre important d'utilisateurs.


Par le GT 520M, nous sommes moins convaincus. D'une part parce qu'il est difficile d'en dire quoi que ce soit tant notre exemplaire de test est éloigné des spécifications officielles fournies par NVIDIA. Par ailleurs, à caractéristiques proches, on s'aperçoit que le GT 200 sur lequel est basé notre GT 330M est plus performant que le GT 108 sur lequel s'appuie le GT 520M. Évidemment, la puce d'ancienne génération n'est compatible ni avec DirectX 11, ni avec Optimus. Mais cette comparaison met toutefois en avant la nette stagnation des puces mobiles NVIDIA en matière de performances. Et si notre GT 520M fait toutefois aussi bien que Radeon HD 6470M, un concurrent direct, la version de référence n'en ferait pas autant, alors qu'elle n'a pas pour elle les fonctions NVIDIA liées à la 3D, faute de puissance. Seul Optimus la sauve finalement du naufrage...


La firme au caméléon affiche donc clairement ses priorités : une intégration simplifiée pour les constructeurs qui lui assure une bonne présence au sein du très porteur marché des PC portables, un système Optimus qui rencontre un franc succès, mais des performances brutes qui ne progressent guère depuis de nombreux moins, du moins dans l'entrée et le milieu de gamme.